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摘要:
低溫絕熱壓力容器在應用的過程中容易受到多種因素的影響而出現失效的現象,如果真的出現了失效問題,必須要對其產生的原因進行詳細的分析,同時還要在這一過程中開展全面的檢驗和評定工作,這樣才能更加有效的對其加以控制和處理。本文當中我們對低溫絕熱壓力容器失效的原因以及其檢測和評定技術進行簡要的分析和探討。
關鍵詞:
低溫絕熱壓力容器;失效因素;真空度;檢驗項目;檢驗結論
一般而言,真空絕熱容器主要是用來對亞太的氧氣氮氣和氬氣進行貯藏的。近些年來,工業氣體和燃氣在生產和生活當中得到了非常廣泛的應用。同時液體在應用的領域方面也有了非常顯著的變化,所以在這一過程中也說明人們的環保意識越來越強,在深冷真空絕熱器改進和完善的過程中,與之相關的很多產業也得到了非常顯著的發展和進步。
1定期檢驗與評定
1.1失效因素分析
1.1.1封頭直邊端出現開裂的現象。真空絕熱壓力容器在內膽方面通常采用的是奧氏不銹鋼體。在對多個生產單位返修設備不銹鋼容器失效因素的實例進行了詳細合理的分析之后我們發現封頭直邊端是十分容易受到多種因素的影響而出現開裂現象的。而具體說來,產生這一問題的主要原因是封頭制作的時候對這一過程中產生的應力進行了全面的重新分配,從而使得直邊端需要承受一些新的應力,當這種應力超過了承受極限之后,直邊端就會出現較為顯著的開裂狀況。其次是奧氏體不銹鋼在制作的過程中一般都是以液態的形式來儲存的,封頭生產的時候,任何一種生產形式都需要對材料進行一定的處理,而在這些處理中對相當于是給材料進行了一定的加熱處理。而在這一過程中如果采取不同的方法,其冷卻的速度也是有著十分明顯的不同的。在有關的規范當中已經給出了非常準確的說明。在熱處理的時候,其溫度不能小于140℃,在熱處理結束之后還要采取快速冷卻的方法對其進行全面的控制和處理。一般在制作的過程中采用風冷的方式能夠體現出較好的效果,但是一些生產廠家在冷卻的時候選擇的是自然冷卻的方式,這樣也就使得冷卻的效率大幅下降,在這一過程中還十分可能出現馬氏體組織。另外,在生產的時候,很多廠家都會選擇經過強化處理的不銹鋼,這樣一來一方面使得材料自身的強度得到了提升,同時也達到了降低成本投入的目的。但是這種鋼材料在出現了變形情況之后在較短的時間之內就會出現馬氏體組織。因此上述兩個原因都會使得封頭直邊端出現比較明顯的開裂問題。
1.1.2真空失效。加層本身的真空度和日蒸發率與容器的絕熱性和使用壽命之間存在著非常密切的聯系,按照相關的規定和要求真空度和日蒸發率是衡量是否可以繼續運行的兩個十分關鍵的指標。但是在進行真空度檢測的時候,真空規管的形式是多種多樣的,如果在這一過程中不能采用合適的方式對其內部的介質進行有效的處理,就會使得檢測結果的準確性大幅下降,因此在這一過程中也非常容易出現判斷上的失誤。
1.2檢驗與評定存在問題
1.2.1真空規管損壞。某些該領域的研究人員在研究之后認為大部分的低溫容器都要安裝在室外的環境中,因此其在運行的過程中也會受到各種自然因素的影響。在真空規管的局部位置會產生一部分的水汽,從而也就使得真空規管在這一過程中出現了較為嚴重的斷裂和腐蝕問題。真空計在這一過程中也就無法正常的連接和運行。當前我國在這一領域還沒有出臺非常細致的規范,這樣就使得很多廠家在生產的過程中不顧產品的質量,甚至沒有安裝保護罩墊片,從而使得真空規管的性能受到了十分不利的影響。
1.2.2檢驗項目級判定根據設置不合理。在有關的制度當中明確的對移動式真空絕熱壓力容器進行了闡述,在檢驗的時候主要要對以下幾個方面進行全面的檢定:資料審查、罐體外觀檢驗、罐體與底盤連接檢驗、附屬設施連接檢驗、隔熱層檢驗、附件檢驗、安全附件檢驗、組裝檢驗、耐壓試驗和氣密性試驗、真空度檢測、緊急切斷閥耐壓試驗、罐體外表面油漆檢驗和強度校核。在檢驗的時候,強度的檢驗是非常重要的,它需要對壁厚進行測量,但是在某些規定當中也規定了不能對壁厚開展測量工作,所以這樣也就使得強度檢驗工作無法正常的進行。此外在這一過程中雖然開展了一定的額氣密性檢測,但是在檢測中除了一部分肉眼所及的管線,其他管線無法正常的判斷,因此如果內部的管線出現了損壞,檢驗人員根本無法判斷。在管線出現泄漏問題的時候,如果采用氣密性檢驗會需要較多的資金支持,因此,其實用性并不是很強。另外,固定式的真空絕熱壓力容器在檢測的過程中,應該根據其自身的真空度和日蒸發率來判斷其所能達到的安全等級,相關的研究中規定,安全等級評定有著非常明確的對象,這一評定主要就是針對內膽,真空絕熱壓力器是沒有入口的,所以也不能對其內部的實際情況進行檢查,所以在安全等級判定的過程中也不能按照相關的標準和要求來進行。
2檢驗項目的設定與檢驗結論
2.1檢驗項目的設定。氣密性檢驗通常是對容器當中每個部件連接的牢固性以及是否出現了泄露的狀況進行全面的檢查,這樣處理主要有以下幾個原因:第一,倘若內膽和夾層當中的某一個部分出現了滲漏的情況,儀器的真空性就會受到非常大的影響,所以外殼也會在這一過程中出現比較嚴重的結露問題,從而影響了容器的正常運行。第二,倘若產生了泄露方面的安全和質量隱患,工作人員只能對一些露在外面的部分進行檢查。借助氣密性檢驗是無法很好的找到準確的泄露點的。第三,倘若泄露的狀況比較輕微,在這一過程中采用真空劑對其進行有效的判斷和處理。最后一點是氣密性檢驗對成本的要求相對較高,因此如果在檢驗的過程中可以采取更加經濟的形式,通常不選擇這樣的方式。如果腐蝕的深度已經超過了極限水平,同時其結構也存在著一定的不合理性,或者是檢驗人員對其強度無法確認的時候,就需要對其強度進行校核工作,強度校核是一種判斷質量問題是否會對壓力容器運行狀況產生影響的一種非常重要的方式。但是在這一過程中最為常用的就是應力分析法。在這一過程中需要進行壁厚檢驗,真空絕熱壓力容器在這一過程中是無法對內壁的厚度加以檢測的,因此這種方式并不是十分的合理。
2.2檢驗結論。安全狀況等級評定主要需要考察的因素是材質、結構的合理性、是否有裂紋和腐蝕等狀況,在評級的項目當中我們就可以知道在其評定的過程中,主要的對象就是受壓元件,真空絕熱壓力容器主要的問題可能是內膽封頭脆化,真空嚴重失效。
3結束語
真空絕熱壓力容器在結構方面存在著一定的特殊性,因此其檢驗的方法也存在著非常顯著的不同,在這樣的情況下,我們就不能使用常規的直觀檢查方式對其進行檢查和處理,在這樣的情況下,檢測工作也存在著很大的障礙。在這一過程中我們需要注意的是不同的壓力容器所采用的檢測方法是不同的,因此要具體問題,具體分析。
參考文獻
[1]黃小宇.低溫絕熱氣瓶蒸發率計算分析[J].化學工程與裝備,2012(7).
[2]陸金明.關于低溫絕熱氣瓶定期檢驗與評定方法的探討[J].中國化工裝備,2008(1).
作者:孫學輝 單位:長春特種設備檢測研究院